豪州农村生活一体化污水处理设备技术指导

豪州农村生活一体化污水处理设备技术指导农村污水的排放特点农村污水是农村居民在生活和生产过程中所产生的污水。农村生活污水包括厨房污水、沐浴、洗涤污水和冲厕污水等;农村生产污水包括畜禽养殖废水、农产品加工废水等。与城市和城镇污水相比，农村污水主要具有如下排放特点：

　　1)排放分散，污水量小。

　　农村地区居住密度较低，污水排放较为分散，且受用水习惯和用水量的影响，污水排放量一般较小。

　　2)污水间歇排放，水质水量变化大。

　　受农村居民生活规律的影响，农村污水的排放一般在早上、中午、晚上有一个高峰时段集中排放，夜间排水量较小甚至没有排放，污水水质水量也因地区经济文化等的差异而有所不同。

　　3)远离排污管网，污水收集困难。

　　农村居住缺乏规划，居住分散，地势及房屋地基高低不平，污水收集较为困难。

　　4)污染物浓度偏低，可生化性好。

　　农村地区污水污染物浓度普遍偏低，且以有机污染物为主，基本不含重金属和有毒有害物质，可生化性好。

　　一体化污水处理设备的处理效率较高，占地面积较小，通过信息化技术可实现自动化运行管理，使其与传统的污水处理系统相比，更加适合于农村地区污水的处理。目前在一些农村地区已建有以A/O、MBR、SBR、生物接触氧化等为主体工艺的一体化污水处理设备，取得了较好的处理效果，但在投资运行成本、抗冲击负荷、运行管理等方面仍然存在一定的问题。人工快渗工艺以其投资运行费用低、处理效果好、抗冲击负荷能力强、运行管理方便等优势，在农村地区污水处理中得到了较好的应用。根据农村污水的排放特点及处理现状，结合人工快渗处理技术的工艺优势，在湖北十堰市郧阳区农村环境综合整治中采用了以人工快渗技术为核心的一体化设备，取得了较好的效果，为农村地区污水处理提供了一种可行的工艺设备。

工程采用以人工快渗技术为核心的一体化设备对污水进行处理，其工艺流程如图1所示。各户污水经过化粪池简单处理后由收集管道输送至污水处理站，污水先经过提篮格栅去除较大的漂浮物及杂物，然后进入调节池进行水质水量均衡调节。调节池中污水经潜污泵提升进入人工快渗一体化设备进行处理。在人工快渗一体化设备中污水经过高效前处理分离系统去除总磷和悬浮物后进入配水池，然后经提升通过旋转布水管均匀布洒进入设备核心处理单元——人工快渗池(CRI)，污水自上而下流经CRI填料层，通过填料层及微生物共同的物理、化学、生物作用去除污水中的污染物，然后由位于快渗池底部的集水管收集外排。高效前处理分离系统中的污泥通过潜污泵定期抽入污泥干化池，干化后的污泥定期清理。该工程安装了太阳能发电系统为污水处理设备运转提供电能，可实现无需外部供电运行，工程现场如图2a所示，人工快渗一体化设备结构

　该人工快渗一体化设备设计进水流量为1m3/h，调节池中污水提升泵采用液位控制，高效前处理分离系统与污水提升泵联动，处理后的污水进入配水池中均衡水质水量。人工快渗池水力负荷为2.04m/(m·d)，采用干湿交替运行方式，布水次数4～5次/d。

　　3、结果分析

　　该工程于2016年2月建成运行，经过长时间运行监测，处理出水可稳定达到排放标准，具有较好的污染物去除效果。

　　3.1 对COD的去除效果

　豪州农村生活一体化污水处理设备技术指导　人工快渗一体化设备长时间运行对COD的去除效果如图3所示。可以看出：在进水ρ(COD)波动较大(105～380mg/L)的情况下，系统对COD的平均去除率达到85%以上，处理出水ρ(COD)稳定在50mg/L以下，出水ρ(COD)平均浓度为28.92mg/L，可满足GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。在进水水质波动较大的情况下，系统仍可保持较为稳定的处理效果，这说明人工快渗一体化设备具有较强的抗冲击负荷能力。

人工快渗一体化设备长时间运行对氨氮的去除效果如图4所示。可以看出：系统对氨氮有较好的去除效果。在进水ρ(氨氮)为12～37mg/L的情况下，氨氮平均去除率可达到90%以上，处理出水氨氮平均浓度为2.0mg/L，可满足GB189l8—2002一级A排放标准。系统对污水中的COD和氨氮主要是通过人工快渗池中CRI填料表面生长的丰富微生物作用进行去除的。根据相关研究，CRI系统中各深度填料中的细菌数量均超过2638个/mL，生物量大且丰富多样的微生物群落体系为其提供了稳定而高效的净污能力。

从实际工程长期运行情况来看，人工快渗一体化设备对COD、氨氮、TP、ss的平均去除率分别达到85%、90%、80%及95%以上，均具有较好的去除效果，处理出水可稳定达到GB18918—2002一级A排放标准。

　　2)抗冲击负荷能力强。

　　在进水水质水量波动较大的情况下，经过调节池和配水池两次均衡水质水量以及人工快渗池所采用的干湿交替运行方式，使得系统具备较强的抗冲击负荷能力，处理出水可稳定达标。

　　3)运行能耗低，运行费用低。

　　在污水通过设备顶部的旋转布水器均匀喷洒进入人工快渗池的过程中，污水与空气充分接触完成自然曝气充氧，可节省大量能耗;同时，人工快渗一体化设备采用太阳能发电系统进行供电，可进一步降低设备运行费用。

　　4)运行管理方便。

　　该设备的整体工艺流程较为简单，可实现自动化运行，运行管理较为方便。同时，针对农村污水处理中管理水平低的问题，通过合同或契约形式，将农村污水分散处理设施的建设和运营管理服务整体打包，委托给专业服务公司负责污染处理设施的前期建设及后期运营管理维护，使得污水处理设施得以长期稳定运行，同时也降低了运行管理的成本。